Горностаева Алина Марковна, Ларина Элла Семеновна моу лицей №2 г. Волгограда Цели урок

Представление числовой информации в памяти ЭВМ. Выполнение арифметических операций компьютером Информатика и ИКТ, 10 Горностаева Алина Марковна, Ларина Элла Семеновна МОУ лицей №2 г. Волгограда Цели урока: закрепить понимание принципа представления числовой информации в памяти ЭВМ; развивать общеучебные умения; способствовать формированию умения работать в группах; развивать навыки самоорганизации и самоконтроля. Характеристика уровня подготовки обучающихся До изучения раздела имеют представление о позиционных и непозиционных системах счисления, умеют переводить числа из одной позиционной системы счисления в другую, умеют выполнять арифметические операции с числами в позиционных системах счисления, имеют представление об основных логических операциях. После первого урока этого раздела (Урок № 1 «Хранение чисел в памяти ЭВМ») имеют представление о хранении целых и вещественных чисел в памяти компьютера, умеют сопоставлять объем памяти, отведенный под число, с диапазоном допустимых значений; знают алгоритм получения обратного и дополнительного кода отрицательного числа, умеют представлять вещественные числа в нормализованной форме. Домашнее задание: разобрать и выучить конспект предыдущего урока; привести пример числа (чисел), которое нельзя записать в один байт; представить вещественные числа 156,32; 54769; 0,05463; 0,26; 0,0002 в нормализованном виде представить отрицательные числа -25; -38; -9; -44; -204 в дополнительном коде дан дополнительный код числа, восстановить это число (11100111, 11011110, 10001100). Ход урока Проверка домашнего задания (20 мин.) (Примечание: проверка домашнего задания совмещена с проверкой понимания и отработкой (закреплением) материала) Теоретический опрос. Важно проверить понимание роли старшего (знакового) бита числа и знание зависимости N=2i. Как записаны в памяти ЭВМ целые числа (без знака, со знаком)? Каков диапазон целых чисел, для хранения которых выделен 1 байт памяти? 2 байта? Как вычислить диапазон целых чисел без знака, если для хранения выделено х байт памяти? А для чисел со знаком? Ученики приводят примеры (выборочный опрос) чисел, которые нельзя записать в один байт памяти (без знака, со знаком). Еще раз проверяется (закрепляется) навык определения диапазона допустимых значений. Особое внимание нужно уделить значениям, близким к границе диапазона. Учитель предлагает «свои» числа, ученикам нужно определить, попадают эти числа в диапазон или нет. Выберите числа, которые можно хранить в 1 байте: без знака 35, 350, 250, 255, -35, 256, 0, -255 (так как диапазон 0 – 255) со знаком 35, 150, 250, 128, -35, 256, 0, -255 (так как диапазон -128 – 127). Ученики (по очереди) записывают на доске вещественные числа в нормализованном виде, дают необходимые пояснения. Подбор чисел позволяет отработать различные случаи (показатель степени положительный, отрицательный, нулевой). 156,32 = 0,15632•103; 54769 = 0,54769•105; 0,05463 = 0,5463•10-1; 0,26 = 0,26•100; 0,0002 = 0,2•10-3 Один ученик при поддержке класса выполняет задание на интерактивной доске. Необходимо отметить при помощи флажков все числа, записанные в нормализованном виде. Это задание с программной проверкой (рис. 1). По сути, ученики решают обратную задачу. В зависимости от ситуации на уроке это упражнение может получить развитие (например, записать числа в обычном виде или нормализовать ненормализованные числа). Рис. 1 Ученики (по очереди или параллельно) записывают на доске отрицательные числа в дополнительном коде. Здесь организуется обсуждение, ученики проговаривают алгоритм получения дополнительного кода числа. Особое внимание нужно обратить на возникающие ошибки (при переводе десятичного числа в двоичную систему счисления или в алгоритме получения дополнительного кода). В зависимости от уровня усвоения более или менее подробно остановиться на разборе задания. Кроме того, числа подобраны так, чтобы выполнение задания шло от простого к сложному. -25 – 10011001 – 11100110 – 11100111; -38 – 10100110 – 11011001 – 11011010; -9 – 10001001 – 11110110 – 11110111; -44 – 10101100 – 11010011 – 11010100; -204 – 1000000011001100 – 1111111100110011 – 1111111100110100 (число выходит за диапазон 1 байта со знаком, поэтому дополняем до 2 байт) Для домашней работы было предложено задание повышенного уровня: восстановить число, зная его дополнительный код. Ученики, справившиеся с заданием, объясняют свое решение. Им придется сформулировать обратный алгоритм. 11100111 11100111-1= 11100110 11100110 – 10011001 10011001 = - 25 11011110 11011110 – 11011101 – 10100010 – - 34 10001100 10001100 – 10001011 – 11110100 – - 116 Дополнительное задание от учителя: сопоставить каждому отрицательному числу его дополнительный код. Сопоставление происходит при выборе цвета на предложенной палитре и клике мышкой по квадратикам левого и правого ряда – квадратики окрашиваются выбранным цветом; связь между числом и его дополнительным кодом устанавливается при помощи одного цвета квадратиков (рис. 2). Задание выполняет учитель на интерактивной доске, озвучивая число, а ученики называют соответствующий ему дополнительный код. Рис. 2 Постановка проблемы (5 мин.) На этом этапе учитель организует эвристическую беседу, цель которой, опираясь на имеющиеся знания, «придумать» механизм выполнения компьютером арифметических операций. Здесь возможны верные по сути рассуждения. В этом случае при дальнейшей работе учитель будет ссылаться на эти гипотезы. Работа с моделью полусумматора (10 мин.) Ученики проводят исследование индивидуально за ученическими компьютерами. Им необходимо «испытать» модель для всех возможных наборов данных (0+0, 0+1, 1+0, 1+1, а также с учетом переноса единицы из младшего разряда). Затем один ученик выходит к интерактивной доске и выполняет задание (интерактивность задания заключается в вводе значений на входы и выходы логических элементов и в таблицу истинности. Значения вводятся кликом мышкой по предполагаемым местам ввода; один клик – вводится «0», второй клик – ноль заменяется на «1» и т.д.). Скриншот задания приведен на рис. 3. Рис. 3 В результате работы должно прийти понимание, что сложение двоичных чисел не сложно организовать, используя логические операции. Отработка навыков сложения чисел в двоичной системе счисления (5 мин.) В результате исследования модели была получена таблица истинности, которая поможет ребятам вспомнить правила сложения чисел в двоичной системе счисления. Отработка ведется на интерактивной единице, которая автоматически генерирует слагаемые, проверяет правильность ответа и ведет подсчет количества правильных и неправильных ответов (рис. 4). Значения вводятся кликом мышкой по предполагаемым местам ввода; один клик – вводится «0», второй клик – ноль заменяется на «1» и т.д. Рис. 4 Перемена (10 мин.) Работа с моделью и выполнение практических заданий явились трудоемким этапом первой части занятия. После перемены ученики будут готовы к восприятию следующей порции информации. Объяснение нового материала (10 мин.) Непременно возникает следующий вопрос, как организовать умножение, вычитание и деление двоичных чисел. Ученики легко приходят к выводу, что умножение – это многократное сложение. Возможно даже, что ученики с высокими способностями сами предложат заменить вычитание сложением с отрицательным числом. В противном случае, учитель наталкивает ребят на эту мысль. Вместе с учениками учитель разрабатывает алгоритм вычитания чисел: записать уменьшаемое в прямом коде со знаком записать вычитаемое в дополнительном коде (выровняв разряды) сложить полученные числа записать ответ, отбросив «1», которая вышла за разрядную сетку чисел, и незначащие нули Далее этот алгоритм апробируется на интерактивной доске с использованием специальной дидактической единицы (скриншот задания приведен на рис. 5). Последовательность преобразований ученики записывают в тетрадь. Рис. 5 Отработка навыков вычитания чисел в двоичной системе счисления (10 мин.) Ученики разбиваются на пары. В каждой паре работа организуется таким образом: один ученик применяет алгоритм вычитания, рассмотренный на уроке, а другой выполняет все вычисления через десятичную систему счисления. Естественно результат должен совпасть. А расхождения в ответах позволят учителю, да и самим ученикам, скорректировать понимание основных правил и алгоритмов. Подведение итогов урока (15 мин.) Одним из вариантов завершения работы может стать оформление недостающих слайдов презентации. Ученики на свое усмотрение размещают в презентации выводы, алгоритмы выполнения арифметических действий, примеры и сохраняют презентации в личной папке. Это заставит учеников еще раз обдумать материал урока и сформулировать его в краткой форме. Постановка домашнего задания (5 мин.) Разобрать (повторить) алгоритмы сложения и вычитания двоичных чисел. Решить уравнения: 11102 + х = 1110012 11012 + х = 1000112 10002 + х = 1111012 Попытаться сформулировать алгоритмы умножения и деления в двоичной системе счисления. Дополнительный материал: Понятие дополнительного кода числа можно применить и к десятичной системе счисления. В этом случае «инвертировать» означает вычесть каждую цифру числа из цифры 9. Продвинутым ученикам в свободное время можно предложить проверить алгоритм «вычитания через сложение» для десятичных чисел. Этот материал также может быть включен в презентацию ученика. Пример: 5382 – 574 = ? запишем прямой код уменьшаемого со знаком: 05382 выровняем прямой код вычитаемого (выровняв разрядные сетки): 90574 запишем обратный код вычитаемого: 99425 сложим числа: 05382 99425 104807 Отбросим единицу переполнения и незначащий 0: 104807 Ответ: 5382 – 574 = 4807.

Похожие:

	Никитина Ольга Владимировна, моу сош №81 г. Волгограда Цели урок Место в учебном плане: перед темой «Примеры на все действия с алгебраическими дробями»		Лебедева Ольга Юрьевна моу сош №84 Центрального района г. Волгограда Цели урок Учитель: На этом уроке мы будем готовиться к экзамену – выполнять задания теста по вариантам. Приготовьте, пожалуйста, в тетрадях...
	Реализация деятельностного подхода на уроках истории и обществознания Комаровских Элла Евгеньевна, Почетный работник общего образования рф, учитель истории и обществознания высшей квалификационной категории,...		Календарно-тематическое планирование. 5 Класс учитель : Ларина Т. В Тема: Повторение изученного по теме «Фонетика». Урок-расследование. Урок для 5 класса
	Программа предназначена для обучения учащихся 1 «А» класса моу «Лицей №3 им. П. А. Столыпина» Программа предназначена для обучения учащихся 1 «А» класса моу «Лицей №3 им. П. А. Столыпина». Программа разработана в соответствии...		Дневник педагогической практики Воробьева Алина – неунывающая, веселая девочка, найдет выход из любой ситуации. Алина любит выступать
	Председатель Управляющего совета «О правах ребенка», федерального закона от 29 декабря 2012 года №273-фз «Об образовании в Российской Федерации», в соответствии с...		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Виа. Инструментальный ансамбль моу «Лицей №2» 09: 53. 48 Мультфильм. Правила безопасного поведения детей на природе 09: 59. 46 Детский...
	Правила поведения учащихся моу лицей Настоящие Правила поведения учащихся составлены в соответствии с Федеральным законом «Об образовании», «Типовым положением об образовательном...		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Муниципальное общеобразовательное учреждение лицей №7 (моу лицей №7), г. Новочеркасск
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Банковские реквизиты: л/с 20763004190 уфк по Волгоградской области (Департамент финансов администрации г. Волгограда) Муниципальное...		Урок-путешествие Сухова Ольга Викторовна, учитель русского языка и литературы моу лицей «Созвездие»№131 г о. Самара
	Моу «Хохольский лицей» Хохольского района за 2010 2011 уч год Муниципальное общеобразовательное учреждение «Хохольский лицей» инновационное учебное заведение		Внеклассное мероприятие по информатике и краеведению о бобщение,... Муниципальное общеобразовательное учреждение «Кировский лицей» (моу «Кировский лицей»)
	Реферат «Марийская песенная культура» Никифоров Александр, обучающийся... Никифоров Александр, обучающийся 10 класса моу «Коркатовский лицей» Моркинского района		Тема: Основные группы сложносочиненных предложений Учитель: Корякина Татьяна Семеновна, учитель русского языка и литературы моу «всш №3 им. Н. С. Степанова» г. Вилюйска, педстаж 20...